RU2671343C1 - Device for training and restoring the walking pattern - Google Patents
Device for training and restoring the walking pattern Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671343C1 RU2671343C1 RU2018109001A RU2018109001A RU2671343C1 RU 2671343 C1 RU2671343 C1 RU 2671343C1 RU 2018109001 A RU2018109001 A RU 2018109001A RU 2018109001 A RU2018109001 A RU 2018109001A RU 2671343 C1 RU2671343 C1 RU 2671343C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- length
- rod
- training
- walking
- amplitude
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 16
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 abstract description 19
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 abstract description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 9
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 abstract description 4
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 101150071434 BAR1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100234547 Caenorhabditis elegans rod-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 1
- 210000003108 foot joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к спортивному инвентарю и может быть использовано в области спорта, физической культуры, реабилитационной медицине.The invention relates to sports equipment and can be used in the field of sports, physical education, rehabilitation medicine.
Для тренировки мышц нижних конечностей используются различные виды нагрузочных тренажеров, например, эллиптические и степперы. Они позволяют тренировать мышцы бедра, голени, улучшать подвижность в тазобедренном, коленном, голеностопном суставах и суставах стопы.To train the muscles of the lower extremities, various types of exercise equipment are used, for example, elliptical and steppers. They allow you to train the muscles of the thigh, lower leg, improve mobility in the hip, knee, ankle and foot joints.
Известен мини степпер Torneo Ritmo производства фирмы TORNEO. Этот компактный министеппер позволяет имитировать ходьбу по лестницам и содержит систему нагружения, состоящую из двух гидравлических цилиндров, и взаимозависимый ход педалей, которые позволяют регулировать нагрузку (режим доступа: http://www.torneosport.com/ru/catalog/detail.php?code=S-112WTRN-.&group=cardio&subgroup=steppers).Known mini stepper Torneo Ritmo manufactured by TORNEO. This compact mini-stepper allows you to simulate walking on stairs and contains a loading system consisting of two hydraulic cylinders, and an interdependent pedal stroke that allows you to adjust the load (access mode: http://www.torneosport.com/en/catalog/detail.php? code = S-112WTRN -. & group = cardio & subgroup = steppers).
Недостатком этого степпера является неполное выполнение цикла шага (имитация ходьбы по ступеням на месте), а также неизменяемая амплитуда работы мышц и суставно-связочного аппарата нижних конечностей.The disadvantage of this stepper is the incomplete execution of the step cycle (imitation of walking along the steps in place), as well as the unchanged amplitude of the muscles and joint-ligamentous apparatus of the lower extremities.
Известен степпер Montana производства фирмы KETTLER. Этот полноразмерный степпер содержит гидравлическую систему сопротивления и механическую регулировку нагрузки (режим доступа: http://www.kettler.ru/catalog/item/stepper_montana_78770kettler/).Known stepper Montana production company KETTLER. This full-sized stepper contains a hydraulic resistance system and mechanical load adjustment (access mode: http://www.kettler.ru/catalog/item/stepper_montana_78770kettler/).
Недостатком этого степпера является неполное выполнение цикла шага (имитация ходьбы по ступеням на месте), неизменяемая амплитуда работы мышц и суставно-связочного аппарата нижних конечностей, а также сложность конструкции.The disadvantage of this stepper is the incomplete execution of the step cycle (imitation of walking along the steps in place), the unchanged amplitude of the muscles and joint-ligamentous apparatus of the lower extremities, as well as the complexity of the design.
Известен также эллиптический тренажер Rivo М производства фирмы KETTLER. Этот эллиптический тренажер содержит корпус с опорами, нагрузочный механизм, закрепленный в корпусе элемент эллиптической формы, магнитную систему сопротивления и механическую регулировку уровня нагрузки. (Режим доступа: http://www.kettler.ru/catalog/item/ellipticheskiy_trenager_rivo_m_7643000/)Also known is the elliptical trainer Rivo M manufactured by KETTLER. This elliptical trainer contains a housing with supports, a loading mechanism, an elliptical element fixed in the housing, a magnetic resistance system and mechanical adjustment of the load level. (Access mode: http://www.kettler.ru/catalog/item/ellipticheskiy_trenager_rivo_m_7643000/)
Недостатком указанного тренажера является отсутствие возможности изменять длину и ширину шага (постоянная длина шага - 320 мм), неизменяемая амплитуда работы мышц и суставно-связочного аппарата нижних конечностей, а также сложность конструкции и большие габаритные размеры.The disadvantage of this simulator is the inability to change the length and width of the stride (constant stride length - 320 mm), the unchanged amplitude of the muscles and joint-ligamentous apparatus of the lower extremities, as well as the complexity of the design and large overall dimensions.
Известен тренажер для ходьбы (RU №2409342). Этот тренажер выполнен, по меньшей мере, с одним ортезом со средствами крепления в области ступни или ноги. Ортез установлен с возможностью перемещения вдоль заданной траектории движения, имитируя естественное движение при ходьбе. Тренажер установлен на опорной поверхности. Между ортезом и опорной поверхностью предусмотрены средства качения или скольжения, обеспечивающие возможность движения ортеза относительно опорной поверхности.Known simulator for walking (RU No. 2409342). This simulator is made with at least one orthosis with fastening means in the area of the foot or leg. The orthosis is installed with the ability to move along a given trajectory, simulating the natural movement when walking. The simulator is mounted on a supporting surface. Between the orthosis and the abutment surface, rolling or sliding means are provided that enable the orthosis to move relative to the abutment surface.
Недостатком этого известного тренажера для ходьбы является сложность конструкции, отсутствие возможности изменять длину и ширину шага, а также неизменяемая амплитуда работы мышц и суставно-связочного аппарата нижних конечностей при выполнении шагательных движений.The disadvantage of this famous walking simulator is the design complexity, the inability to change the length and width of the step, as well as the unchanged amplitude of the muscles and joint-ligamentous apparatus of the lower extremities when performing walking movements.
Известно устройство для обучения ходьбе при скрещивании ног (RU №2382631). Это устройство представляет собой вставку, разводящую в стороны скрещенные ноги пациента. Вставка выполнена в виде рамки с двумя боковыми стенками, каждая из которых снабжена с внешней стороны креплением для фиксации голени соответствующей ноги пациента, и с двумя торцовыми стенками, соединенными шарнирно с прилегающими к ним указанными боковыми стенками.A device is known for teaching walking when crossing legs (RU No. 2382631). This device is an insert spreading the patient’s crossed legs to the sides. The insert is made in the form of a frame with two side walls, each of which is provided on the outside with a fastener for fixing the tibia of the patient’s corresponding leg, and with two end walls pivotally connected to the indicated side walls adjacent to them.
Недостатком этого известного устройства является особенность конструкции вставки, которая не обеспечивает прямолинейного переноса маховой ноги в цикле шага и требуемую постоянную ширину шага (движение осуществляется скольжением вперед-кнаружи), что нарушает биомеханику ходьбы, также отсутствует возможность изменять амплитуду работы мышц и суставно-связочного аппарата нижних конечностей при выполнении шагательных движений.The disadvantage of this known device is the design feature of the insert, which does not provide a linear transfer of the fly leg in the step cycle and the required constant step width (moving by sliding forward and outward), which violates the biomechanics of walking, and there is no possibility to change the amplitude of the muscles and joint-ligamentous apparatus lower limbs when performing walking movements.
За прототип заявляемого изобретения принята Шина Виленского. (Режим доступа: https://ortomedtehnika.ru/catalog/ortopedicheskaya-produktsiya/fiksator-na-tazobedrennyj-sustev/shina-vilenskogo-dlya-lecheniya-vrozhdenn/), которая выполнена в виде раздвижной распорки с винтом посередине, на обоих концах которой укреплены манжеты. Манжеты устанавливаются на нижнюю треть голеней с помощью шнуровки. Необходимая величина разведения нижних конечностей достигается за счет уменьшения или увеличения длины штанги.For the prototype of the claimed invention adopted Tire Vilensky. (Access mode: https://ortomedtehnika.ru/catalog/ortopedicheskaya-produktsiya/fiksator-na-tazobedrennyj-sustev/shina-vilenskogo-dlya-lecheniya-vrozhdenn/), which is made in the form of a sliding spacer with a screw in the middle, on both ends of which cuffs are reinforced. The cuffs are mounted on the lower third of the legs with lacing. The required dilution of the lower extremities is achieved by reducing or increasing the length of the rod.
Недостатком прототипа является дугообразная траектория движения ног вперед-кнаружи, которая не обеспечивает прямолинейного переноса маховой ноги в цикле шага и требуемую постоянную ширину шага, что нарушает биомеханику ходьбы, также отсутствует возможность изменять амплитуду работы мышц и суставно-связочного аппарата нижних конечностей при выполнении шагательных движений.The disadvantage of the prototype is an arched path of the legs forward-outward, which does not provide a linear transfer of the fly leg in the step cycle and the required constant width of the step, which violates the biomechanics of walking, there is also no way to change the amplitude of the muscles and joint-ligamentous apparatus of the lower extremities when performing walking movements .
Технической проблемой, решаемой заявленным изобретением, является расширение тренировочных и реабилитационных возможностей спортивного тренажера, имитирующего движение во время ходьбы.The technical problem solved by the claimed invention is the expansion of the training and rehabilitation capabilities of a sports simulator that simulates movement while walking.
Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение его эффективности, что достигается за счет регулирования длины и ширины шага и, как следствие, увеличения амплитуды мышечного сокращения тренируемых мышц, а также увеличения амплитуды движений в суставах нижних конечностей при выполнении шагательных движений.The technical result of the claimed invention is to expand the functionality of the device and increase its effectiveness, which is achieved by regulating the length and width of the step and, as a result, increasing the amplitude of muscle contraction of the trained muscles, as well as increasing the amplitude of movements in the joints of the lower extremities when performing walking movements.
Технический результат достигается предложенным устройством для тренировки и восстановления паттерна ходьбы, содержащим штангу, механизм регулирования ее длины, расположенный посередине штанги; концы штанги снабжены шарнирами, каждый из которых оснащен валом с механизмом регулирования его длины; причем на конце каждого вала жестко прикреплена опорная планка с креплением для голеностопного сустава; при этом оба вала установлены перпендикулярно штанге в противоположные стороны в одной плоскости с возможностью вращения вокруг своих осей совместно с шарнирами.The technical result is achieved by the proposed device for training and restoring the walking pattern, comprising a bar, a mechanism for adjusting its length, located in the middle of the bar; the ends of the rod are equipped with hinges, each of which is equipped with a shaft with a mechanism for regulating its length; moreover, at the end of each shaft, a support bar is rigidly attached with a mount for the ankle joint; however, both shafts are mounted perpendicular to the rod in opposite directions in the same plane with the possibility of rotation around their axes together with hinges.
Применение механизма регулирования длины штанги обеспечивает увеличение амплитуды работы мышц и суставов нижних конечностей человека при выполнении шагательных движений, за счет изменения длины шага.The use of the mechanism for regulating the length of the rod provides an increase in the amplitude of the muscles and joints of the lower extremities of a person when performing walking movements, due to a change in the step length.
Применение механизма регулирования длины штанги позволяет плавно, с большой точностью изменять величину и характер нагрузки.The use of the mechanism for controlling the length of the rod allows you to smoothly, with great accuracy change the magnitude and nature of the load.
Применение механизмов регулирования длины валов обеспечивает изменение ширины шага.The use of mechanisms for regulating the length of the shafts provides a change in the pitch.
При использовании заявляемого устройства достигается увеличение амплитуды мышечного сокращения тренируемых мышц нижних конечностей при выполнении шагательных движений; увеличивается амплитуда движений в суставах нижних конечностях при выполнении шагательных движений; появляется возможность изменять длину и ширину шага; а также плавно, с большой точностью изменять величину и характер нагрузки посредством применения механизма регулирования длины штанги и механизмов регулирования длины валов.When using the inventive device, an increase in the amplitude of muscle contraction of the trained muscles of the lower extremities is achieved when performing walking movements; the amplitude of movements in the joints of the lower extremities increases when performing walking movements; it becomes possible to change the length and width of the step; and also smoothly, with great accuracy, change the magnitude and nature of the load through the use of a mechanism for controlling the length of the rod and mechanisms for regulating the length of the shafts.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображено устройство для тренировки и восстановления паттерна ходьбы - вид сверху;in FIG. 1 shows a device for training and restoring a walking pattern - top view;
на фиг. 2 - представлен один из возможных вариантов исполнения заявляемого устройства;in FIG. 2 - presents one of the possible embodiments of the inventive device;
на фиг. 3 - изображены траектории движения точек крепления устройства в области голеностопных суставов нижних конечностей в ходе выполнения шагательных движений человеком.in FIG. 3 - shows the trajectory of the attachment points of the device in the ankle joints of the lower extremities during the execution of walking movements by a person.
Устройство для тренировки и восстановления паттерна ходьбы, состоит из штанги - 1 и механизма регулирования ее длины - 2. На обоих концах штанги - 1 закреплены шарниры - 3. Каждый шарнир - 3 оснащен валом - 4 с механизмом регулирования его длины - 5. На конце каждого вала - 4 жестко прикреплена опорная планка - 6 с креплением для голеностопного сустава - 7.A device for training and restoring the walking pattern, consists of a bar - 1 and a mechanism for regulating its length - 2. At both ends of the bar - 1, hinges - 3 are fixed. Each hinge - 3 is equipped with a shaft - 4 with a mechanism for adjusting its length - 5. At the end of each shaft - 4, a support bar - 6 is rigidly attached with a mount for the ankle joint - 7.
Устройство для тренировки и восстановления паттерна ходьбы работает следующим образом: пользователь при помощи креплений для голеностопного сустава - 7 фиксирует устройство к медиальным сторонам нижних конечностей (в области голеностопного сустава). Затем при помощи механизма регулирования длины штанги - 2 подбирается необходимая длина шага, далее при помощи механизмов регулирования длины валов - 5 подбирается необходимая ширина шага (важно, чтобы длины валов - 4 относительно штанги - 1 были равны).The device for training and restoring the walking pattern works as follows: the user, using ankle mounts - 7, fixes the device to the medial sides of the lower extremities (in the ankle joint). Then, using the mechanism for controlling the length of the rod - 2, the necessary step length is selected, then using the mechanisms for regulating the length of the shafts - 5, the necessary step width is selected (it is important that the lengths of the shafts - 4 relative to the rod - 1 are equal).
После этого, пользователь посредством мышечных усилий совершает шагательные движения, при этом точка крепления устройства в области голеностопного сустава нижней конечности, находящейся в фазе переноса цикла шага (маховая нога), двигается прямолинейно вектору направления ходьбы, одновременно перемещаясь по траектории полуокружности с центром в точке прикрепления устройства в области голеностопного сустава другой нижней конечности, находящейся в фазе опоры (опорная нога). Таким образом, за один цикл двойного шага каждая нижняя конечность, поочередно, выполняет роль опорной и маховой и, соответственно, совершает движение по траектории полуокружности, радиус которой равен длине шага (фиг. 3).After that, the user makes striding movements through muscular efforts, while the attachment point of the device in the ankle joint of the lower limb, which is in the phase of transfer of the step cycle (fly leg), moves rectilinearly to the walking direction vector, while moving along the semicircle path with the center at the attachment point devices in the area of the ankle joint of the other lower limb, which is in the phase of support (supporting leg). Thus, in one double-step cycle, each lower limb, in turn, plays the role of a supporting and a flywheel and, accordingly, makes a movement along the trajectory of a semicircle, the radius of which is equal to the length of the step (Fig. 3).
За счет заданной постоянной длины штанги обеспечивается равная нагрузка в каждом цикле шага.Due to a predetermined constant rod length, an equal load is provided in each step cycle.
Величина нагрузки меняется за счет изменения длины шага: увеличение длины шага позволяет увеличить амплитуду работы мышц и суставно-связочного аппарата нижних конечностей при выполнении шагательных движений и, соответственно, повысить нагрузку, а уменьшение длины шага - соответственно снизить нагрузку.The magnitude of the load changes due to a change in the stride length: an increase in the stride length allows to increase the amplitude of the muscles and joint-ligamentous apparatus of the lower extremities when performing walking movements and, accordingly, increase the load, and decrease the stride length to reduce the load accordingly.
С целью изменения характера тренирующего воздействия ходьбу с использованием предлагаемого устройства можно осуществлять как вперед лицом, так и спиной вперед.In order to change the nature of the training impact, walking using the proposed device can be carried out both forward face and back forward.
Ширина шага подбирается с учетом анатомических особенностей пользователя и комфортного размещения предлагаемого устройства.The step width is selected taking into account the anatomical features of the user and the comfortable placement of the proposed device.
Таким образом, описание работы предлагаемого устройства для тренировки и восстановления паттерна ходьбы позволяет утверждать, что заявляемый технический результат достигается совокупностью признаков заявляемого изобретения.Thus, the description of the work of the proposed device for training and restoring the walking pattern allows us to state that the claimed technical result is achieved by a combination of features of the claimed invention.
Существенным преимуществом предлагаемого изобретения является универсальность применения и небольшие габаритные размеры, а простота конструкции и удобство эксплуатации позволят использовать предлагаемое устройство как эффективное средство физической подготовки и двигательной реабилитации для широкого круга пользователей.A significant advantage of the invention is the versatility of use and small overall dimensions, and the simplicity of design and ease of use will allow the use of the proposed device as an effective means of physical preparation and motor rehabilitation for a wide range of users.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109001A RU2671343C1 (en) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | Device for training and restoring the walking pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109001A RU2671343C1 (en) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | Device for training and restoring the walking pattern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671343C1 true RU2671343C1 (en) | 2018-10-30 |
Family
ID=64103320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018109001A RU2671343C1 (en) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | Device for training and restoring the walking pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671343C1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8915828B1 (en) * | 2014-04-16 | 2014-12-23 | Donald Stalnaker | Ergonomic rotational muscle stretching device and method |
-
2018
- 2018-03-13 RU RU2018109001A patent/RU2671343C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8915828B1 (en) * | 2014-04-16 | 2014-12-23 | Donald Stalnaker | Ergonomic rotational muscle stretching device and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6878102B1 (en) | Leg-ankle-foot exercise assembly | |
| Cozen | Use of Pilates in foot and ankle rehabilitation | |
| US20110027767A1 (en) | Anthropomorphic mannequin | |
| US5879275A (en) | Leg exerciser and method | |
| CN107812358B (en) | Multi-joint resistance exercise device | |
| CN101766889A (en) | Lower limb off-axis moving and exercising device and system | |
| JP2004081576A (en) | Rehabilitation support device | |
| KR102221787B1 (en) | Elliptical exercise device for simultaneous training of the scapula, pelvis and trunk muscles of the body | |
| Taherifar et al. | Lokoiran-A novel robot for rehabilitation of spinal cord injury and stroke patients | |
| RU140060U1 (en) | TRAINING DEVICE | |
| RU2671343C1 (en) | Device for training and restoring the walking pattern | |
| US20090111657A1 (en) | Rehabilitation and exercise apparatus | |
| Alves et al. | Synthesis of a mechanism for human gait rehabilitation: an introductory approach | |
| RU2765935C1 (en) | Ballet eversion training device and method for its use | |
| JP2003062020A (en) | Body driving device for recovering walking function | |
| JP2024520144A (en) | Posture Correction and Kegel Exercise Device | |
| RU2755111C1 (en) | Exercise apparatus for development of the ankle joint, methods for manufacture and application thereof | |
| JP6850924B2 (en) | Training instruction equipment and training instruction method using it | |
| Gramatikova et al. | Kinesitherapy after reconstruction of anterior cruciate ligament of knee joint | |
| JP2001178847A (en) | Exerciser for foot joint | |
| US12027065B2 (en) | Biomechanical model | |
| Burton et al. | Mobility Screening for the Core: Interventions. | |
| RU2402311C1 (en) | Apparatus for forced feet motion | |
| Wanichnukhrox et al. | Mechanical analysis of a hybrid approach for a lower limb rehabilitation robot | |
| RU2008053C1 (en) | Trainer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200314 |